1.定義: 在有唯一解的電路中,其中第k支路的電壓uk和電流ik為已知,那么此支路就可以用大小和方向與uk相同的電壓源替代,或用大小和方向與ik相同的電流源替代,替代后電路中全部電壓和電流均將保持原值。
電路無(wú)論是線性還是非線性的,替代定理都成立。
n:第k支路外的電路其余部分。
第k支路:可以是無(wú)源的(電阻)、也可以是無(wú)源的(電壓源和電阻的串聯(lián)組合或電流源和電阻的并聯(lián)組合)。
如果第k支路中的電壓或電流為n中受控源的控制量,而替代后該電壓或電流不復(fù)存在,則該支路不能被替代。
2.替代定理的證明
(1)用電壓源替代證明
a、b為自然等位點(diǎn),短路后不影響其余電路的數(shù)值。
(2)用電流源替代證明
(3)邏輯證明
替代前后kcl,kvl關(guān)系相同,其余支路的u、i關(guān)系不變。
①用uk替代后,其余支路電壓不變(kvl),其余支路電流也不變,故第k條支路ik也不變(kcl)。
②用ik替代后,其余支路電流不變(kcl),其余支路電壓不變,故第k條支路uk也不變(kvl)。
3.特別說(shuō)明
(1)替代定理適用于線性和非線性電路。
(2)替代定理的應(yīng)用必須滿足的條件:
①替代后電路必須有唯一解
②替代后其余支路及參數(shù)不能改變(一點(diǎn)等效)。
(2)再用疊加定理:
例13. 試求圖示電路在i = 2a時(shí),20v電壓源發(fā)出的功率。
例14. 圖(a)電路中g(shù) = 2s。試求電流i。
解:先用分壓公式求受控源控制變量u
用電流為gu=12a的電流源替代受控電流源,得到圖(b)電路,該電路不含受控電源,可以用疊加定理求得電流為